磁盘阵列的介绍和命令用法

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RAID磁盘阵列介绍

是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列
把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术
组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别（RAID Levels）
常用的RAID级别
RAID0，RAID1，RAID5，RAID6 ，RAID1+0等

RAID 0磁盘阵列（条带化存储）

RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率，但它没有数据冗余
RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合
N块硬盘并行组合成一个新的逻辑盘

RAID 1磁盘阵列（镜像存储）

通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能
RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据
N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量

RAID 5磁盘阵列

N（N>=3）块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储
N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高
（N-1）/N磁盘利用率
可靠性高，允许坏1块盘，不影响所有数据

RAID 6磁盘阵列

N（N>=4）块盘组成阵列，
（N-2）/N磁盘利用率
与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块
两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效也不会影响数据的使用
相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差

RAID 1+0磁盘阵列（先做镜像，再做条带）

N（偶数，N>=4）块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
N/2磁盘利用率
N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
性能高，可靠性高

RAID 0+1 （先做条带，再做镜像）

读写性能于RAID 10相同
安全性低于RAID 10

在这里插入图片描述

RAID整个的区别

RAID级别	硬盘数量	磁盘利用率	是否有校验	保护能力	写性能
RAID0	N	N	无	无	单个硬盘的N倍
RAID1	N（偶数）	N/2	无	允许一个设备故障	需写两对存储设备，互为主备
RAID5	N>=3	(N-1)/N	有	允许一个设备故障	需写计算校验
RAID6	N>=4	(N-2)/N	有	允许两个设备故障	需双重写计算校验
RAID10	N>=4（偶数）	N/2	无	允许两个基组中各坏一个	N/2块盘同时写入

创建软 RAID 磁盘阵列步骤

1、检查是否已安装mdadm 软件包
rpm -q mdadm
yum install -y mdadm

2、使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、sdc1、sdd1、sde1，并且把分区类型的 ID 标记号改为“fd”
fdisk /dev/sdb
fdisk /dev/sdc
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3、创建 RAID 设备
#创建RAID5
mdadm -C -v /dev/md0 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1

-C：表示新建；
-v：显示创建过程中的详细信息。
/dev/md0：创建 RAID5 的名称。（建议不要用RAID做名字）
-a yes：–auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可省略。
-l：指定 RAID 的级别，l5 表示创建 RAID5。
-n：指定使用几块硬盘创建 RAID，n3 表示使用 3 块硬盘创建 RAID。
/dev/sd[bcd]1：指定使用这四块磁盘分区去创建 RAID。
-x：指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
/dev/sde1：指定用作于备用的磁盘

#创建RAID10（先做镜象，再做条带）
mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1

#查看RAID磁盘详细信息
cat /proc/mdstat #还能查看创建RAID的进度
或者
mdadm -D /dev/md0
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#用watch命令来每个一段时间刷新 /proc/mdstat 的输出
在这里插入图片描述

#检查磁盘是否已做RAID
mdadm -E /dev/sd[b-e]1
mdadm -D /dev/md0#查看磁盘的状态
可以看出，有三个正在使用，一个作为备份
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4、创建并挂载文件系统
mkfs -t xfs /dev/md0
mkdir /myraid
mount /dev/md0 /myraid/
df -Th
cp /etc/fstab /etc/fstab.bak
vim /etc/fstab
/dev/md0 /myraid xfs defaults 0 0
为什么给了3块20G的磁盘，只显示40G呢？
因为RAID 5 的利用率是（N-1）/N也就是（3-1）/3，就只有2/3的容量
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